JP2005323998A - サイクロン集塵装置および真空掃除機 - Google Patents

サイクロン集塵装置および真空掃除機 Download PDF

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Abstract

【課題】 構造が簡単ながら集塵性能も優れたサイクロン集塵装置およびこれを用いた真空掃除機を提供する。
【解決手段】 本発明に係るサイクロン集塵装置は、第１のサイクロン部と、複数のコーンを有する第２のサイクロン部とを備えるサイクロン胴体と、前記サイクロン胴体の上部に結合され、前記第１のサイクロン部と前記第２のサイクロン部との間の空気移動をガイドするカバーユニットと、前記サイクロン胴体の下部に結合され、前記第１および第２のサイクロン部から分離されたゴミを集めるダストカップとを含む。
【選択図】 図２

Description

本発明は、サイクロン集塵装置および真空掃除機に関する。
一般に、真空掃除機は、駆動源が設けられた本体と、該本体に連結され被掃除面のゴミを吸込む吸入ブラシと、吸入ブラシと本体とを連結する連結ホースまたは連結管とを備える。アップライト型真空掃除機の場合には吸入ブラシが本体に直接連結された構造を有することができる。
前記本体には、通常、駆動源が駆動モータと、吸込まれた空気からゴミをフィルタリングするフィルタリング手段に備えられている。このため、本体には駆動モータが設けられた駆動室と、フィルタリング手段に設けられた集塵室から区分される。
前記フィルタリング手段としては、前記集塵室に着脱自在に設けられる紙フィルタのような集塵フィルタが使用される。ところが、係る紙フィルタは、ユーザが直接ゴミに触ってから払い落とさなければならないので非衛生的である。
このような問題を解決するために、ゴミが充填した紙フィルタを本体から外した後新たな紙フィルタに取替えできるフィルタリング手段に使用されることもできる。
しかし、このような消耗性の高い紙フィルタを使用すると、維持費用がかかるという問題点があることから、最近では紙フィルタの短所を補完しゴミ集塵性能が向上されたサイクロン集塵装置の開発が盛んになされている。
本発明は前述した問題点を解決するために案出されたもので、本発明の目的は、構造が簡単でありながら、集塵性能も優れたサイクロン集塵装置およびこれを採用した真空掃除機を提供することにある。
前記目的を達成するための本発明に係るサイクロン集塵装置は、第１のサイクロン部と、複数のコーンを有する第２のサイクロン部とを備えるサイクロン胴体と、前記サイクロン胴体の上部に結合され、前記第１のサイクロン部と前記第２のサイクロン部との間の空気移動をガイドするカバーユニットと、前記サイクロン胴体の下部に結合され、前記第１および第２のサイクロン部から分離されたゴミを集めるダストカップとを含むことを特徴とする。
尚、前記カバーユニットは、前記第１のサイクロン部の吐出空気を前記第２のサイクロン部にガイドする遠心流路部と、前記第２のサイクロン部からの空気吐出のための吐出ポートを有する第１のカバー部材と、前記第１のカバーの上部に結合され、前記吐出ポートから排気された空気を一時的に集めた空間を提供する第２のカバー部材とを有することが好ましい。
さらに、前記遠心流路部は、前記コーンの数に応じて設けられたことがよい。
前記第１のサイクロン部は、前記第２のサイクロン部より大塵埃を回収するように大きい遠心半径を有することが好ましい。
前記第１のサイクロン部は、ゴミが含まれた空気が吸込まれる空気流入口と、遠心分離室の上部に設けられるグリル部材とを有することがよい。
前記ダストカップは、前記第１のサイクロン部に対応する第１の回収室と、前記第１の回収室と隔離し、前記第２のサイクロン部材に対応する第２の回収室とを有することが好ましい。
前記第１の回収室は、前記第１のサイクロン部に対応する円筒状であることが好ましく、前記第１の回収室には、回収されたゴミの移動を抑えるためのゴミ逆流抑制部材が設けられることが好ましい。
前記第２のサイクロン部のコーンは、相互同一の形状およびサイズで２つが設けられることが好ましい。
さらに、前記目的を達成するための本発明の真空掃除機は、吸入力を提供する駆動モータが設けられた掃除機本体と、前記掃除機本体に連結され被掃除面のゴミを吸込む吸入ブラシと、前記掃除機本体に設けられ前記吸入ブラシを介して吸込まれた空気からゴミを分離するサイクロン集塵装置とを含み、前記サイクロン集塵装置は、第１のサイクロン部と、複数のコーンを有する第２のサイクロン部を備えるサイクロン胴体と、前記サイクロン胴体の上部に結合され、前記第１のサイクロン部と前記第２のサイクロン部との間の空気移動をガイドするカバーユニットと、前記サイクロン胴体の下部に結合され、前記第１および第２のサイクロン部から分離されたゴミを回収するダストカップとを有することが好ましい。
本発明のサイクロン集塵装置およびそれを採用した真空掃除機によると、第１および第２のサイクロン部から構成されているため二重でフィルタリングできる。
また、第１のサイクロン部は、大きい遠心力が作用して割合に大ゴミをフィルタリングし、第のサイクロン部は小さい遠心力が作用する複数のコーンを用いることで比較的小さいゴミをフィルタリングする。
係る構成によると、フィルタリングの効率を高めることができる。
さらに、第１のサイクロン部と第２のサイクロン部を互いに対称するよう、即ち、１対１の比率で配置、且つ形成することによってフィルタリングの効率を高めながらサイズもコンパクトに設けられる利点がある。
以下、添付の図面を参照して本発明の好適な実施例を詳述する。
図１を参照すると、本発明の実施形態に係る真空掃除機は、掃除機本体１０と、吸入ブラシ３０と、サイクロン集塵装置４０とが備えられる。掃除機本体１０内には吸入力を提供するための駆動源である駆動モータが設けられている。このために掃除機本体１０内には、駆動モータが設けられる駆動室と、駆動室に連結される集塵室１３が備えられる。集塵室１３にはサイクロン集塵装置４０が設けられる。
吸入ブラシ３０は、駆動モータからの吸入力が提供されて、被掃除面のゴミと共に空気を吸込む。図面符号１４は、吸入ブラシから吸込まれた空気とゴミを集塵室、即ち、サイクロン集塵装置４０に流入させるための流入経路を示す。図面符号１５は、集塵室１３と駆動モータとを連結する排気経路であって、サイクロン集塵装置４０からフィルタリングされた綺麗な空気が排気される排気経路である。流入経路１４と排気経路１５がサイクロン集塵装置４０を挟んで設けられていることにより、駆動モータの吸入力が吸入ブラシ３０へ伝わるのである。図１において図面符号17は駆動モータが設けられる駆動室である。
サイクロン集塵装置４０は、吸入ブラシ３０を介して吸込まれた空気に含まれたゴミを遠心分離作用によって分離する。従って、サイクロン集塵装置４０は、遠心分離されたゴミは回収して格納し、綺麗な空気は駆動モータ側に排気させる。このサイクロン集塵装置４０は、集塵室１３に着脱自在に設けられる。サイクロン集塵装置４０の着脱方法および着脱手段は、本発明の要旨でないためその詳説は除くことにし、予め公知された様々な方法および構造を用いてサイクロン集塵装置４０は本体１０に組みつけられる。
かかるサイクロン集塵装置４０は、図２および図３に示したように、サイクロン胴体５０と、サイクロン胴体５０の上部に結合されるカバーユニット６０、７０と、サイクロン胴体５０の下部に結合されるダストカップ８０とを備える。
サイクロン胴体５０は、第１のサイクロン部５１と、第２のサイクロン部５２から区分される。第１のサイクロン部５１にはゴミが含まれた空気が流入される空気流入口５１ａが備えられている。空気流入口５１ａは、図１の流入経路１４と連結される。空気流入口５１ａを介して吸込まれた空気は、傾斜ガイド部５１ｂの底面を通って遠心方向にガイドされ遠心分離室５１ｃ内に導かれる。そして、第１のサイクロン部５１の中央部位にはグリル部材５３が設けられている。グリル部材５３は、第１のサイクロン部５１の中央部位に結合される円筒のグリルボディ５３ａと、グリルボディ５３ａの下端でスカート型に伸びたスカート部５３ｂを有する。グリルボディ５３ａには複数の微細孔が形成されている。従って、空気流入口５１ａを介して吸込まれた空気は、第１のサイクロン部５１では遠心分離されて割合に大ゴミが分離され落下する。そして、割合に綺麗な空気は、グリルボディ５３ａの微細孔を介してグリル部材５３の上部に排気される。図面符号５１ｄは、グリル部材５３が結合される装着部を示している。装着部５１ｄは、傾斜ガイド部５１ｂと一体に形成される。
第２のサイクロン部５２は、第１のサイクロン部５１にて１次フィルタリングされた空気を２次フィルタリングするために備えられたものである。第２のサイクロン部５２は、複数個、望ましくは２個のサイクロン型コーン５４、５５を有する。各コーン５４、５５は、同一な高さで互いに隣接するよう一体に形成される。係る第２のサイクロン部５２は、第１のサイクロン部５１と左/右対等な比率で配される。即ち、第１のサイクロン部５１と第２のサイクロン部５２は、そのフィルタリング順序のみが相違しているだけで、隣接して設けられることが好ましい。詳細には、図４に示したように、第２のサイクロン部５２のコーン５４、５５の中心ｃ１、ｃ２を連結している直線Ｘが、第１のサイクロン部５１と重ならないよう第１および第２のサイクロン部５１、５２が設けられることがよい。さらに、各コーン５４、５５の中心ｃ１、ｃ２間の距離Ｌ１は、いずれかの中心ｃ１、ｃ２と第１のサイクロン部５１の中心ｃ３間の距離Ｌ２より小さいか同一であることがよい。前述した条件でサイクロン胴体５０が形成されれば、１次および２次になされたフィルタリング効果を高めることができ、且つサイクロン集塵装置４０のサイズをコンパクトに設計できる。
図２を参照して詳説すると、カバーユニット６０、７０は、第１のカバーユニット６０と第２のカバーユニット７０とに区分される。第１のカバーユニット６０は、第１のサイクロン部５１から排気される空気を第２のサイクロン部５２へ導くためのものである。係る第１のカバーユニット６０は、サイクロン胴体５０の上部に結合されるプレート型のカバー胴体６１と、カバー胴体６１に設けられてグリル部材５３から排気される空気を第１および第２のコーン５４、５５にそれぞれ遠心分離されるように導く１対の遠心流路部６３、６４を有する。１対の遠心流路部６３、６４は、カバー胴体６１に一体に形成され、互いに対称して配される。さらに、第１のカバーユニット６０は、１対の空気吐出ポート６５、６６を備える。空気吐出ポート６５、６６は、第１および第２コーン５４、５５に対応して設けられる。空気吐出ポート６５、６６を介して第２のサイクロン部５２から２次フィルタリングされた綺麗な空気が排気される。
第２のカバーユニット７０は、第１のカバーユニット６０を覆うように結合されている。第２のカバーユニット７０は、第１および第２の吐出ポート６５、６６を抜け出した空気が混合されて一定時間留まるように所定区間を提供する。従って、高速で排気される空気によるノイズが第２のカバーユニット７０によって減少され得る。さらに、第２のカバーユニット７０は、フィルタリングされた空気を排気させるための最終排気ポート７１を有する。排気ポート７１は、駆動モータに直接または間接に連結されることができる。即ち、排気ポート７１は、図１の排気経路１５と連結される。
ダストカップ８０は、サイクロン胴体５０の下部に結合される。ダストカップ８０は、第１のサイクロン部５１から分離されたゴミを回収する第１の回収室８１と、第２のサイクロン部５２から遠心分離されたゴミを回収する第２の回収室８３とを有する。第１の回収室８１は、第１のサイクロン部５１の遠心運動がある程度保つように円筒状で形成される。一方、第２の回収室８３は、非円筒状、つまり、形状に拘らず適したサイズおよび形状で形成される。さらに、図３を参照して詳説すると、第１の回収室８１には前記回収されたゴミが流動されることを抑えるための流動抑制部材８５が設けられている。流動抑制部材８５は、第１の回収室８１のほぼ中央底面に突設された柱８５ａと、柱８５ａと第１の回収室８１の内側面を連結する隔壁８５ｂを備える。柱８５ａは回収されたゴミが上昇されることを防止し、隔壁８５ｂはゴミが第１の回収室８１の底面で回転しながら移動されることを防止する。
前記構成を有する本発明の実施形態に係るサイクロン集塵装置を有する真空掃除機の動作を説明すると次の通りである。
駆動モータが駆動されれば、吸入力が発生する。該吸入力はサイクロン装置を有する集塵装置４０を介して吸入ブラシ３０に伝達される。吸入ブラシ３０では、被掃除面のゴミを空気と共に吸込む。吸込まれた空気は、図１の空気流入経路１４を介してサイクロン集塵装置４０に流入される。
詳細には、図３に示したように、空気流入口５１ａに吸込まれた空気は、第１のサイクロン部５１で遠心作用により割合に大きいゴミを分離する。分離されたゴミは第１の回収室８１に落下し回収される。そして、フィルタリングされた空気はグリル部材５３を介して排気され、再び第１および第２の遠心流路部６３、６４を介して第２のサイクロン部５２に流入される。
第２のサイクロン部５２のコーン５４、５５では、吸込まれた空気に含まれた微細ゴミが遠心分離の作用により分離され下方に落下し、第２の回収室８３に回収される。そして、各コーン５４、５５においてフィルタリングされた綺麗な空気は各吐出ポート６５、６６を介して第２のカバーユニット７０側に排気される。第２のカバーユニット７０に集まった空気は、一定の時間留まってから排気ポート７１を介して排気経路１５を通って駆動モータに排気される。
以上、図面を参照して本発明の好適な実施形態を図示および説明してきたが本発明の保護範囲は、前述の実施形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物にまで及ぶものである。
本発明は、家庭用、産業用真空掃除機の全てに適用可能である。さらに、アップライト型、キャ二スター型、一般型、ロボット掃除機に適用され得る。
本発明の実施形態に係るサイクロン集塵装置が採用される真空掃除機を示した分離斜視図である。 図１に示したサイクロン集塵装置の分離斜視図である。 図２に示したサイクロン集塵装置の結合端面図である。 図２に示したサイクロン胴体を示した平面図である。
符号の説明
１０ 掃除機本体
１３ 集塵室
１４ 流入経路
１５ 排気経路
１７ 駆動室
３０ 吸入ブラシ
４０ サイクロン集塵装置
５０ サイクロン胴体
５１、５２ 第１および第２のサイクロン部
５１ａ 空気流入口
５１ｂ 傾斜ガイド部
５１ｃ 遠心分離室
５１ｄ 装着部
５３ グリル部材
５４、５５ 第１および第２のコーン
６０ 第１のカバーユニット
６１ カバー胴体
６３、６４ 遠心流路部
６５、６６ 空気吐出ボート
７０ 第２のカバーユニット
７１ 排気ポート
８０ ダストカップ
８１、８３ 第１および第２の回収室
８５ 流動抑制部材
８５ａ 柱
８５ｂ 隔壁

Claims (12)

  1. 第１のサイクロン部と、複数のコーンを有する第２のサイクロン部とを備えるサイクロン胴体と、
    前記サイクロン胴体の上部に結合され、前記第１のサイクロン部と前記第２のサイクロン部との間の空気移動をガイドするカバーユニットと、
    前記サイクロン胴体の下部に結合され、前記第１および第２のサイクロン部で分離されたゴミを集めるダストカップとを含むことを特徴とするサイクロン集塵装置。
  2. 前記カバーユニットは、
    前記第１のサイクロン部からの吐出空気を前記第２のサイクロン部にガイドする遠心流路部と、前記第２のサイクロン部からの空気吐出のための吐出ポートとを有する第１のカバー部材と、
    前記第１のカバーの上部に結合され、前記吐出ポートから排気された空気を一時的に集めた空間を提供する第２のカバー部材とを有することを特徴とする請求項１に記載のサイクロン集塵装置。
  3. 前記遠心流路部は、前記コーンの数に応じて設けられたことを特徴とする請求項２に記載のサイクロン集塵装置。
  4. 前記第１のサイクロン部は、大塵埃を回収するよう前記第２のサイクロン部より大きい遠心半径を有することを特徴とする請求項１に記載のサイクロン集塵装置。
  5. 前記第１のサイクロン部は、
    ゴミが含まれた空気が吸込まれる空気流入口と、
    遠心分離室の上部に設けられるグリル部材とを有することを特徴とする請求項１に記載のサイクロン集塵装置。
  6. 前記ダストカップは、
    前記第１のサイクロン部に対応する第１の回収室と、
    前記第１の回収室と隔離し、前記第２のサイクロン部材に対応する第２の回収室とを有することを特徴とする請求項１に記載のサイクロン集塵装置。
  7. 前記第１の回収室は、前記第１のサイクロン部に対応する円筒状であることを特徴とする請求項６に記載のサイクロン集塵装置。
  8. 前記第１の回収室には、回収されたゴミの移動を抑えるためのゴミ逆流抑制部材が設けられたことを特徴とする請求項６に記載のサイクロン集塵装置。
  9. 前記第２のサイクロン部のコーンは、相互同一の形状およびサイズで２つが設けられたことを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれかに記載のサイクロン集塵装置。
  10. 前記第２のサイクロン部のコーン中心を連結する線は、前記第１のサイクロン部と重ならないよう前記第１および第２のサイクロン部が配されたことを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれかに記載のサイクロン集塵装置。
  11. 前記第２のサイクロン部のコーン中心間の距離は、前記コーンのいずれか１つの距離と前記第１のサイクロン部の中心との間の距離より小さいか同一であることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれかに記載のサイクロン集塵装置。
  12. 吸入力を提供する駆動モータが設けられた掃除機本体と、
    前記掃除機本体に連結され被掃除面のゴミを吸込む吸入ブラシと、
    前記掃除機本体に設けられ前記吸入ブラシを介して吸込まれた空気からゴミを分離するサイクロン集塵装置とを含み、
    前記サイクロン集塵装置は、
    第１のサイクロン部と、複数のコーンを有する第２のサイクロン部を備えるサイクロン胴体と、
    前記サイクロン胴体の上部に結合され、前記第１のサイクロン部と前記第２のサイクロン部との間の空気移動をガイドするカバーユニットと、
    前記サイクロン胴体の下部に結合され、前記第１および第２のサイクロン部から分離されたゴミを回収するダストカップとを有することを特徴とする真空掃除機。
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